[实用新型]分布式声表面波谐振器及声表面波传感系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种声表面波传感器，具体地说，是涉及一种分布式声表面波谐振器。 

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种应用非接触式标签的技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。单端口声表面波（SAW）谐振器即属于射频识别产品中的的一个重要组成部分，包含叉指换能器（IDT）以及反射栅，反射栅用于构成一个声学谐振腔，叉指换能器用于进行声-电的相互转换。 

IDT在基片表面激励的声表面波在反射栅间来回反射叠加，当外部信号激励频率f等于SAW谐振器的中心频率f0时，将在谐振腔内形成驻波发生谐振，谐振频率f0是SAW 谐振器的重要特征参数，外界的微扰变化（如匹配网络的电抗值变化），会带来输出中心频率f0的变化，中心频率f0的变化直接反映被测信息。 

在分布式声表面波无源无线温度传感系统中，分别用于测量不同参数，因此中心频率互不相同，目的是为了防止中心频率一致产生频率干扰的问题。然而，具有多个中心频率的传感器，相应具有传感器结构复杂，制作成本高的问题。 

专利公布号CN101877073A的中国专利申请，涉及一种可现场编程的声表面波射频电子标签，所述的声表面波电子标签的每根反射栅条两端均设有触点，且这些分布式反射栅条之间互不连接;所述的声表面波电子标签还包括与其层叠设置的具有开关功能的集成电路芯片，该集成电路芯片的外接触点和声表面波电子标签的反射栅阵的触点一一对应设置，并通过现场编程控制开关电路，控制分布式反射栅阵的任何两个触点之间的开路与短路连接。该实用新型与现有的集成电路设计相结合，利用现有的集成电路实现的开关阵，改变反射栅阵各个反射栅条的开路和短路，实现声表面波射频电子标签的现场可编程，增强其设计的多功能性和灵活性。但是，该种结构的声表面波射频电子标签具有以下不足：1、通过将集成电路芯片设置在反射栅上，一个反射栅只能监测一个中心频率值，当需要监测多个中心频率值时，需要设置多个反射栅，相应的需要较大面积的压电基片用于安装反射栅，一方面提高了传感器的制造成本，另外一方面增加了传感器的体积，不适合市场对产品的小型化需求。2、由于声波在反射栅之间反射传输具有能量损失，当设置多个反射栅时，声波传输到最后一个反射栅的能量损失会很大，相应的灵敏度和可靠性均会降低，而且信号遭受较大的能量损失后，其传输距离也相应变短。 

发明内容

本实用新型为了解决现有声表面波传感器占用体积大的技术问题，提供了一种声表面波谐振器型振动传感器。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现： 

一种分布式声表面波谐振器，包括第一天线、匹配网络、反射栅、以及叉指换能器，至少所述反射栅以及叉指换能器设置在压电基片上，所述匹配网络包括由至少一个电容和至少一个电感组成的最佳匹配网络，所述最佳匹配网络还并联有开关电路，所述开关电路包括若干个相并联的支路，每个支路上设置有至少一个电容和/或电感器件，所述开关电路的各支路上还设置有用于控制该支路导通状态的开关。

进一步的，所述开关电路为现场编程控制开关电路，所述开关电路的各支路的开关接受现场编程控制逻辑器件的控制。 

进一步的，所述现场编程控制逻辑器件包括n组外接触点，所述现场编程控制开关电路的每一支路中都串联有一组外接触点，所述现场编程控制逻辑器件通过编程控制各组外接触点的导通状态，其中n不小于所述开关电路所包括的支路数。 

进一步的，所述分布式声表面波谐振器最多对应2ⁿ个中心频率。 

其中，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述现场编程控制开关电路并联在所述最佳匹配网络组成的串联电路的两端。 

或者，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述现场编程控制开关电路并联在所述第一电感（L1）的两端。 

再者，所述最佳匹配网络由第一电容（C1）和第一电感（L1）相串联组成，所述现场编程控制开关电路并联在所述第一电容（C1）的两端。 

基于上述的一种分布式声表面波谐振器，本实用新型同时提供了一种分布式声表面波无源无线传感系统，包括阅读器、信号处理模块，所述阅读器上设置有第二天线，还包括如权利要求1-7任一项权利要求所述的分布式声表面波谐振器。